Introducción: El dengue es la infección transmitida por vectores más importante del mundo. Existe evidencia de aumento progresivo de las manifestaciones atípicas de la enfermedad, incluyendo compromiso neurológico. Objetivos: Determinar la asociación de infección por virus dengue (VD) en una cohorte de pacientes hospitalizados con manifestaciones neurológicas entre del 1 Marzo de 2011 a 31 de Octubre de 2012. Materiales y métodos. Estudio de cohorte, descriptivo, prospectivo, de manifestaciones neurológicas del dengue, tanto primarias como secundarias en menores de 15 años atendidos en el servicio de Pediatría del Hospital Universitario de Neiva. Se midieron IgM e IgG específicas contra VD en suero y líquido cefalorraquídeo, y se realizó tipificación virológica. Resultados: De 31 niños ingresados al estudio con síntomas neurológicos 38.7% (12pacientes) fueron positivos para VD, 83,3% con dengue primario y 16,6% secundarios. El 58,3% correspondió a menores de 1 año, no se observaron diferencias en la distribución por género. En las manifestaciones neurológicas las convulsiones febriles fueron el hallazgo predominante, seguidas de encefalitis. El agente causal encontrado principalmente es DEN 1. Los hallazgos imagenológicos no son específicos de la afectación que ocasiona el VD a nivel del SNC. Conclusiones: En áreas endémicas se debe descartar infección por VD en pacientes con fiebre y manifestaciones neurológicas. El pronóstico de los pacientes es favorable, la afectación es autolimitada y la recuperación completa sin dejar secuelas.